DE10107595A1

DE10107595A1 - Elektromagnetischer Ventiltrieb

Info

Publication number: DE10107595A1
Application number: DE10107595A
Authority: DE
Inventors: Konrad Reif
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2001-02-17
Filing date: 2001-02-17
Publication date: 2002-08-29
Also published as: WO2002066797A1; ATE334301T1; DE50110566D1; EP1360398B1; US6912980B2; EP1360398A1; US20030131810A1; JP2004518846A

Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Ventiltrieb eines Gaswechselventils für eine Brennkraftmaschine mit einem elektromagnetischen Aktor und weiteren elektrischen Einrichtungen, wie einen den Aktor betreibenden Leistungsteil, einer Steuer- und Regelungseinrichtung sowie einer Stromversorgung. DOLLAR A Zur Verminderung von EMV- und Verbindungsproblemen wird vorgeschlagen, dass zumindest eine Informationsverbindung zwischen zwei Einrichtungen mit einer Glasfaserverbindung hergestellt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Ventiltrieb gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei solchen Ventiltrieben wird meist ein Anker, der mit einem Gasauslassventil mit telbar oder unmittelbar gekoppelt ist, durch die Beaufschlagung von Spulen hin und her bewegt. Zur Beaufschlagung der Spulen ist eine Stromversorgung notwendig, welche die benötigte Energie zur Verfügung stellt. Darüber hinaus werden die Spu len selbst mit einem Leistungsteil angesteuert, der wiederum von einer Steuer- und Regelungseinrichtung kontrolliert wird. Oft ist auch ein Sensor im Aktor angeordnet, aus dessen Signal die Anker- oder Ventilstellung mittelbar oder unmittelbar be stimmt werden kann. Je nach Konstruktion sind der Sensor und der Aktor, der Steu er- und Regelungsteil sowie die Leistungselektronik oder andere Elemente des elek tromagnetischen Ventiltriebs kombiniert und integral miteinander ausgeführt.

Herkömmlicherweise werden alle Informationsverbindungen zwischen den einzel nen Ventiltriebelementen, also beispielsweise zwischen Sensor und Ventilsteuerung oder der Motorsteuerung etc., durch elektrische Kabel realisiert. Dies bringt jedoch Probleme mit elektromagnetischer Streustrahlung, Steckverbindungsprobleme und Isolationsprobleme mit sich.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es diese Probleme beim elektromagnetischen Ventiltrieb zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Demgemäß wird zumindest eine Informationsverbindung zwischen zwei Einrichtun gen eines elektromagnetischen Ventiltriebs mittels einer Glasfaserverbindung her gestellt. Eine Glasfaserverbindung ist gegen EMV-Probleme nicht anfällig. Überdies müssen solche Glasfaserleitungen auch nicht elektrisch isoliert werden. Auch sind ansonsten vorhandene Kontaktschwierigkeiten durch entsprechende Verbinder zu lösen.

Je nach Ausführungsform können z. B. die Verbindungen zwischen einem Ventil- oder Aktorsensor einerseits und der Steuer- und Regelungseinrichtung andererseits, zwischen einer Motorsteuerung und der Steuer- und Regelungseinrichtung, oder zwischen der Leistungselektronik und der Steuer- und Regelungseinrichtung mittels Glasfaserverbindungen hergestellt werden. Wesentlich in diesem Zusammenhang ist, dass die Verbindung lediglich als Informationsübertragung dient. Eine Energie versorgungsleitung wird hingegen nicht mittels eines Glasfaserkabels ersetzt. Ge mäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform, können die verschiedenen Verbindungen auch teilweise mit Glasfaserverbindungen ausgeführt sein. So kann beispielsweise ein Wegabschnitt, der besondere EMV-Probleme aufwirft mittels Glasverbindung abgesichert werden.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand verschiedener Ausführungsbei spielen und mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeich nungen zeigen in

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform der vorlie genden Verbindung,

Fig. 2 ein Blockdiagramm einer zweiten Ausführungsform der vorlie genden Verbindung und

Fig. 3 ein Blockdiagramm einer dritten Ausführungsform der vorlie genden Verbindung.

Bei den vorliegend dargestellten Ausführungsformen ist jeweils eine Stromversor gung 10 sowie eine Motorsteuerung 18 vorgesehen.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist eine Ventilsteuerung angegeben, welche zum einen mit der Stromversorgung 10 wie auch mit einem Aktor 14 ver bunden ist. Diese Verbindungen sind in herkömmlicher Weise mittels elektrischer Kabel ausgeführt. Hingegen ist die Verbindung zwischen einem mit dem Aktor 14 gekoppelten Sensor 16 und der Ventilsteuerung 12 mittels Glasfaser ausgeführt. Auch die Verbindung zwischen der Ventilsteuerung 12 und der Motorsteuerung 18 ist mittels einer Glasfaserverbindung ausgeführt.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 sind die Einrichtungen des elektromagne tischen Ventiltriebs 20, nämlich der Aktor 26, die Leistungselektronik 24, die Steue rungs- und Regelungselektronik 22 und der Sensor 28, in einer integralen Einheit zusammengefasst. Die entsprechenden Verbindungen untereinander sind in der integralen Einheit selbst vorgesehen. Aus diesem Grund ist es bei dieser Ausfüh rungsform lediglich notwendig eine elektrische Kabelverbindung zu der Stromver sorgung 10 sowie eine Glasfaserverbindung zwischen der Steuerungs- und Rege lungselektronik 22 und der Motorsteuerung 18 zur Verfügung zu stellen.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 sind die Einrichtungen Leistungselektronik 24', Aktor 26' und Sensor 28' kombiniert dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist die Stromversorgung 10 auf übliche Weise mit einem elektrischen Kabel mit der Leistungselektronik 24' verbunden. Hingegen sind die Leistungselektronik 24' und die Steuerungs- und Regelungselektronik 22' sowie der Sensor 28' und die Steue rungs- und Regelungselektronik 22' wie auch die Steuerungs- und Regelungselek tronik 22' und die Motorsteuerung 18 über Glasfaserverbindungen gekoppelt.

Die vorliegende Kombination von über Glasfaserverbindungen realisierte Informati onsverbindung zwischen einzelnen Elementen des elektromagnetischen Ventiltriebs und herkömmlichen Leistungsverbindungen mittels elektrischer Kabel gewährleistet einen möglichst störungssicheren Informationsaustausch zwischen den einzelnen Teilen und weckt damit zur Funktionssicherheit der gesamten elektromagnetischen Ventiltriebanordnung bei.

Claims

1. Elektromagnetischer Ventiltrieb eines Gaswechselventils für eine Brenn kraftmaschine mit einem elektromagnetischen Aktor und weiteren elektri schen Einrichtungen, wie einen den Aktor betreibenden Leistungsteil, einer Steuer- und Regelungseinrichtung sowie einer Stromversorgung, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Informationsverbindung zwischen zwei Einrichtungen mit einer Glasfaserverbindung hergestellt ist.

2. Elektromagnetischer Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ventil- oder Aktorsensor vorgesehen ist und die Verbindung zwi schen dem Ventil- oder Aktorsensor und der Steuer- und Regelungseinrich tung mit der Glasfaserverbindung hergestellt ist.

3. Elektromagnetischer Ventiltrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen einer Motorsteuerung und der Steuer- und Regelungseinrichtung mit einer Glasfaserverbindung hergestellt ist.

4. Elektromagnetischer Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen der Leistungselektronik und der Steuer- und Regelungseinrichtung mit einer Glasfaserverbindung hergestellt ist.

5. Elektromagnetischer Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Regelungseinrichtung zusammen mit der Leistungs elektronik in einer Ventilsteuerung kombiniert sind.